球頭螺紋軸承數(shù)控加工課程設(shè)計(jì)

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1、 ANHUI VOCATIONAL COLLEGE OF METALLURGY AND TECHNOLOGY 設(shè)計(jì)題目：球頭螺紋軸承數(shù)控加工課程設(shè)計(jì) 姓 名： 　陳川 專(zhuān) 業(yè)： 數(shù)控技術(shù) 班 級(jí)： 09數(shù)控 指導(dǎo)教師： 陳瑤 　　 2012 年 1 月 5 日 目 錄 封面 緒論 1. 零件圖樣分析………………………………………………………… 2. 加工準(zhǔn)備…………………………………………………………

2、 3.本例工件加工步驟分………………………………………………… 4.零件加工工藝過(guò)程卡………………………………………………… 5.確定數(shù)控加工內(nèi)容…………………………………………………… 6.螺紋端，軸端數(shù)控設(shè)計(jì)加工………………………………………… 6.1制定工序的加工步驟…………………………………………… 6.2確定數(shù)控車(chē)削刀具……………………………………………… 6.3編程相關(guān)坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)定…………………………………………… 6.4確定切削用量…………………………………………………… 6.5課題小結(jié)…………………………………… 6.6程序編制及說(shuō)明……………………………

3、…………………… 7.程序輸入及機(jī)床操作…………………………………………………… 7.1程序輸入及調(diào)試………………………………………………… 7.2程序校驗(yàn)………………………………………………………… 7.3機(jī)床操作………………………………………………………… 設(shè)計(jì)總結(jié) 一、 緒論 數(shù)控加工課程設(shè)計(jì)實(shí)在學(xué)完數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)全部基礎(chǔ)課程，技術(shù)基礎(chǔ)課程和專(zhuān)業(yè)課程之后進(jìn)行的，是在進(jìn)入崗位實(shí)踐之前，對(duì)所學(xué)課程的綜合整理和應(yīng)用，是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的鍛煉過(guò)程。 課程設(shè)計(jì)是適應(yīng)性訓(xùn)練，其目的通過(guò)課程設(shè)計(jì)過(guò)程訓(xùn)練，鍛煉分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

4、 1.零件圖樣分析 本例工件時(shí)一個(gè)三件組合鍵，工件組合后，難保證的組合尺寸精度主要有：組合尺寸1正負(fù)0.2，直徑48正負(fù)0.05，其他組合精度有：接觸面積大于百分之60，螺紋配合松緊始終，組合后的線輪廓度。為了保證件1與件3的配合精度，件1和件3采用螺紋組合的裝夾方式進(jìn)行加工 2.加工準(zhǔn)備： 本例選用的機(jī)床為FANUCoi或SIEMENS802D系統(tǒng)的CKA6140型數(shù)控車(chē)床，件2毛坯鉆出直徑為18mm，深34mm的底孔。加工中使用的工具，量具，夾具 參照書(shū)上表格進(jìn)行配置

5、 3．本例工件加工步驟分析 （1） 以毛坯2外圓表面作為裝夾表面，手動(dòng)車(chē)削毛坯2端面并進(jìn)行對(duì)刀； （2） 加工件2的直徑40mm外圓（長(zhǎng)度為40mm），同時(shí)完成件2左端輪廓的外圓道教和孔口倒角 （3） 調(diào)頭以加工的直徑為40mm外圓作為裝夾表面，加工件3左端的外螺紋； （4） 不拆除工件，切斷刀切下件3； （5） 不拆除工件，加工件2端面保證總長(zhǎng)，同時(shí)加工內(nèi)孔，保證各項(xiàng)精度要求； （6） 以毛坯1外圓表面作為裝夾表面，手動(dòng)車(chē)削毛坯1端面并進(jìn)行對(duì)刀； （7） 加工件1的右端內(nèi)螺紋 （8） 件1和件3采用螺紋旋合，加工件3端面，保證件3總長(zhǎng)； （9）

6、 組合加工圓弧外輪廓及直徑為49mm外輪廓； （10） 拆下件3，調(diào)頭裝夾，加工出中心孔，采用一夾一頂?shù)难b夾方式，加工件1的左端外輪廓 （11） 加工件1左端外輪廓時(shí)與件2進(jìn)行試配，不拆除件1進(jìn)行修整，保證各項(xiàng)配合精度； （12） 拆除零件，去毛倒棱，自檢自評(píng)分 4工件加工工藝卡片 單位：安冶學(xué)院 編制：陳川 審核： 第一頁(yè) 共 頁(yè) 零件圖號(hào) 1 數(shù)控車(chē)床加工工藝卡 機(jī)床型號(hào) Ck400 零件名稱(chēng) 軸 機(jī)床編號(hào) 1 刀具表 量具表 工具表 T1 93外圓偏刀

7、 1 游標(biāo)卡尺 1 墊片若干 T2 3mm外切斷刀 2 直尺 2 銅片 T3 外螺紋刀 3 千分尺 T4 鏜孔刀 (T3) 內(nèi)螺紋刀 序號(hào) 工藝內(nèi)容 切削用量 S/(r/min) F(mm/r) ap/mm 1 粗精車(chē)件二外端面 800 0.1 1 1000 0.07 2 掉頭加工件三左端螺紋和切槽 450 0.05 800 3 切下件三 450 0.05 4 加工件二內(nèi)孔 800 0.1 1 1200 0.07 5 粗精車(chē)件一右端內(nèi)

8、孔及內(nèi)螺紋 450 0.05 1 800 6 配合加工件三和件一的右端 800 0.1 1 1000 0.07 7 掉頭加工件一左端 800 0.1 1 1000 0.07 5.確定數(shù)控加工內(nèi)容 該零件的工藝過(guò)程卡中，工序2主要加工右端，左端的結(jié)構(gòu)為螺紋等，應(yīng)該粗加工與精加工分開(kāi)。在普通車(chē)床或經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床上加工都能較經(jīng)濟(jì)和方便地控制左端加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)將螺紋端加工放在數(shù)控車(chē)床上進(jìn)行加工分析。 工序3加工右端。右端的的圓弧面的加工在數(shù)控機(jī)床上加工是最能發(fā)揮數(shù)控加工優(yōu)勢(shì)的內(nèi)容之一。倒角的加工采用數(shù)控機(jī)床宏程序功能簡(jiǎn)單

9、易行。 因此，將工藝路線中的工序在數(shù)控車(chē)床上加工很好很方便，操作簡(jiǎn)單，迅速快捷。 6.軸端數(shù)控加工設(shè)計(jì) 6.1制定工序的加工步驟 根據(jù)零件的形狀分析，毛坯直徑為49mm，左端最小處直徑20mm，加工余量打，宜采用粗加工端面循環(huán)簡(jiǎn)化編程，橢圓部分采用宏程序加工。 軸端數(shù)控車(chē)削加工位置坐標(biāo)示意圖 數(shù)控車(chē)工序的加工步驟如下： 1）平端面，循環(huán)粗車(chē)外圓。 2）精加工外圓，橢圓 3）切退刀槽 4）車(chē)螺紋 6.2確定數(shù)控車(chē)削刀具 刀具類(lèi)型，編號(hào)如下文 6.3編程相關(guān)坐標(biāo)點(diǎn)設(shè)定 1）右端加工裝夾位置坐標(biāo)關(guān)系 2）坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)在O點(diǎn) 3）換刀點(diǎn)選在P點(diǎn)（X62，

10、Z50） 4）程序起點(diǎn)為P點(diǎn)。 6.4確定切削用量 因該數(shù)控工序加工工藝系統(tǒng)均為常用的機(jī)床，夾具，量具，故省略介紹，只有出刀具和切削用量。 選擇完成后工件的左右端面回轉(zhuǎn)中心作為編程原點(diǎn)，選擇的道具為；T01外圓車(chē)刀；T02外切槽車(chē)刀（刀寬3mm）；T03外螺紋車(chē)刀；T04內(nèi)控車(chē)刀；T05內(nèi)切槽車(chē)刀；T06內(nèi)螺紋車(chē)刀。 6.5課題小結(jié) 組合加工球面時(shí)，旋合松緊應(yīng)適中，否則加工后無(wú)法旋下件3，為此，可用銅皮包裹后采用管子鉗拆卸。 另外，組合加工球面時(shí)，應(yīng)注意選擇合適的刀具，經(jīng)分析，刀具的副偏角應(yīng)大于48.19度，以防止刀具副切削刃與工件表面發(fā)生干涉。因此，本例選用35度棱形.

11、刀片的機(jī)夾可轉(zhuǎn)為車(chē)刀進(jìn)行加工較合適 6.6程序編制及說(shuō)明 程序目錄 程序名 加工內(nèi)容 加工時(shí)間min 編程時(shí)間min 備注 O0001 件二外圓 O0002 件三左端 O0003 件二內(nèi)孔 O0004 件一內(nèi)孔 O0005 件一/三右端 O0006 件一左端 程序名 O0001; 程序說(shuō)明 備注 件二外圓 T0101; 換外圓刀 G00

12、X100Z100; 快速定位至換刀點(diǎn) M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; 循環(huán)起點(diǎn) G71U1R1; 粗車(chē)循環(huán) 件二外圓 G71P10Q20U0.5; N10G00X38; G01Z0; X40Z-1; Z-35; N20X51; G00X100; Z100; M00; 暫停檢測(cè) M03S1000F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; G70P10Q20; 精車(chē)循環(huán) G00X100;

13、 退刀 Z100; M30; 程序結(jié)束 程序名 O0002; 程序說(shuō)明 備注 件三左端 T0101; 換外圓刀 G00X100Z100; 快速定位至換刀點(diǎn) M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; 循環(huán)起點(diǎn) G71U1R1; 粗車(chē)循環(huán) 件三左端外圓 G71P10Q20U0.5; N10G00X16; G01Z0; X19.98Z-2; Z-20; N20X51; G00X100;

14、 Z100; M00; 暫停檢測(cè) M03S1000F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; G70P10Q20; 精車(chē)循環(huán) G00X100; 退刀 Z100; M00; T0202; 換外切槽刀 M03S450F0.05; 主軸正轉(zhuǎn) G00X22; 循環(huán)起點(diǎn) Z-15; G75R0.5; 切槽循環(huán) G75X16Z-20P1000Q1000F0.05; G00X100; 退刀 Z100; M00;

15、 T0303; 換外螺紋刀 M03S800; 主軸正轉(zhuǎn) G00X22Z2; 循環(huán)起點(diǎn) G76P020860Q50R0.05; 螺紋循環(huán) G76X18.05Z-12P975Q400F1.5; G00X100; 退刀 Z100; M30; 程序結(jié)束 程序名 O0002; 程序說(shuō)明 備注 件二內(nèi)孔 T0404; 換鏜孔刀 G00X100Z100; 快速定位至換刀點(diǎn) M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X18Z2; 循環(huán)起點(diǎn) G7

16、1U1R1; 粗車(chē)循環(huán) 件二內(nèi)孔輪廓 G71P10Q20U-0.5; N10G41G00X28; G01Z0; X26Z-17; Z-22; X20; Z-29; N20G40X18; G00Z100; X100; M00; 暫停檢測(cè) M03S1200F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X18Z2; G70P10Q20; 精車(chē)循環(huán) G00Z100; 退刀 X100; M30; 程序結(jié)束

17、 程序名 O0004; 程序說(shuō)明 備注 件一內(nèi)孔 T0404; 換鏜孔刀 G00X100Z100; 快速定位至換刀點(diǎn) M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X18Z2; 循環(huán)起點(diǎn) G71U1R1; 粗車(chē)循環(huán) 件一內(nèi)孔輪廓 G71P10Q20U-0.5; N10G00X20; G01Z0; X18.5Z-2; Z-25; N20X18; G00Z100; X100; M00;

18、 暫停檢測(cè) M03S1200F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X18Z2; G70P10Q20; 精車(chē)循環(huán) G0Z100; 退刀 X100; M00; T0202; 換內(nèi)切槽刀 M03S450F0.05; G00X18; X-23; 循環(huán)起點(diǎn) G75R0.5; 切槽循環(huán) G75X22Z-25P1000Q1000F0.05; G00Z100; 退刀 X100; M00; T0303; 換內(nèi)螺紋刀

19、 M03S800; 主軸正轉(zhuǎn) G00X18Z2; 循環(huán)起點(diǎn) G76P020860Q50R0.05; 螺紋循環(huán) G76X20Z-20P975Q400F1.5; G00Z100; 退刀 X100; M30; 程序結(jié)束 程序名 O0005; 程序說(shuō)明 備注 件一右端 T0101; 換外圓刀 G00X100Z100; 快速定位至換刀點(diǎn) M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; 循環(huán)起點(diǎn) G73U26R25; 粗車(chē)循環(huán) 件一/三右端外輪廓

20、 G73P10Q20U0.5; N10G42G00X0; G01Z0; G03X32Z-41.89R24; G01Z-52; X45; X49Z-53; Z-68; N20G40X51; G00X100; Z100; M00; 暫停檢測(cè) M03S1000F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; G70P10Q20; 精車(chē)循環(huán) G00X100; 退刀 Z100; M30; 程序結(jié)束

21、 程序名 O0006; 程序說(shuō)明 備注 件一左端 T0101; 換外圓刀 G00X100Z100; 快速定位至換刀點(diǎn) M03S800F0.1; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; 循環(huán)起點(diǎn) G71U1R1; 粗車(chē)循環(huán) 件一左端輪廓 G71P10Q20U0.5; N10G42G00X18; G01Z0; X20Z-1; Z-13; X26.3; X28Z-30; X38; X40Z-31;

22、Z-45; X45; X49Z-47; N20G40X51; G00X100; Z100; M00; 暫停檢測(cè) M03S1000F0.07; 主軸正轉(zhuǎn) G00X51Z2; 循環(huán)起點(diǎn) G70P10Q20; 精車(chē)循環(huán) G00X100; 退刀 Z100; M30; 程序結(jié)束 7.程序輸入及機(jī)床操作 7.1程序輸入及調(diào)試 輸入程序后必須進(jìn)行程序調(diào)試。所謂程序調(diào)試，是將編制的程序在投入實(shí)際運(yùn)行前，用手工或編譯程序等方法

23、進(jìn)行測(cè)試，修正錯(cuò)誤的過(guò)程。可利用機(jī)床的程序預(yù)演功能以拾刀運(yùn)行程序方式進(jìn)行，還可對(duì)每個(gè)子程序進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試。 在程序測(cè)試過(guò)程中，可根據(jù)實(shí)際情況修調(diào)進(jìn)給倍率開(kāi)關(guān)，根據(jù)機(jī)床的實(shí)際運(yùn)動(dòng)位置動(dòng)作以及機(jī)床的報(bào)警等來(lái)檢查程序是否正確。 7.2程序校驗(yàn) 7.2.1數(shù)控加工仿真 程序輸入仿真系統(tǒng)，對(duì)刀加工。利用軌跡仿真判斷撞到順序是否正確，是否存在過(guò)切，是否在走到路線，拾刀下刀，切入切出等處出錯(cuò)誤。 7.2.2機(jī)床的程序預(yù)演功能 程序輸入完以后，把機(jī)械主軸運(yùn)動(dòng)以及M,S,T等輔助功能鎖定，以自動(dòng)循環(huán)模式讓數(shù)控銑床靜態(tài)下執(zhí)行程序。 7.2.3拾刀空運(yùn)行程序 在自動(dòng)模式下運(yùn)行程序，通過(guò)圖

24、形顯示的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡和坐標(biāo)數(shù)據(jù)等判斷走刀路線是否最短，加工過(guò)程是否撞刀，換刀等輔助動(dòng)作是否尊在不合理，以及程序的加工方向是否正確等。 7.2.4首件試切 對(duì)刀加工，首件試切。通過(guò)首件試加工，檢測(cè)該程序所切零件尺寸精度，表面粗糙度，倒角倒圓，形位公差等是否滿(mǎn)足圖樣要求，即主要檢查加工參數(shù)的正確與否，通過(guò)實(shí)際加工工件質(zhì)量狀態(tài)對(duì)照修改程序。 7.3機(jī)床操作 數(shù)控機(jī)床是多種多樣的，所使用的數(shù)控系統(tǒng)更是種類(lèi)繁多。要正確使用一臺(tái)數(shù)控機(jī)床并充分發(fā)揮其功能，必須首先了解操作手冊(cè)有關(guān)規(guī)定。盡面熟練操作使用該設(shè)備。 7.3.1回零 機(jī)床返回參考點(diǎn)后，控制系統(tǒng)與機(jī)床同步，并建立機(jī)床坐標(biāo)系。接下來(lái)就要安裝

25、工作，工件在工作臺(tái)上的安裝位置是任意的，因此在工件正確安裝后都要進(jìn)行對(duì)刀操作。 7.3.2對(duì)刀 對(duì)刀的目的就是尋找工件在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，工件在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置又是通過(guò)工件上某一特定點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置來(lái)反映，對(duì)到點(diǎn)應(yīng)選擇在工件的端面上回轉(zhuǎn)中心處。 7.3.3設(shè)置加工參數(shù) 按加工需要將準(zhǔn)備好的加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，調(diào)整。 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我對(duì)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)有了更深一層的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)展現(xiàn)的協(xié)同合作力量的強(qiáng)大。在完成這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我認(rèn)識(shí)到了自己的不足，明白了自己所學(xué)的僅僅局限于課本，學(xué)習(xí)技能并不是一蹴而就得。通過(guò)對(duì)課題的分析道最終的作業(yè)完成。這是我再其中收獲了許多。繪圖，編程，查資料。。。。。。也從中培養(yǎng)了自己的獨(dú)立能力。雖然在此過(guò)程中遇到了很多的難點(diǎn)和問(wèn)題，但通過(guò)老師和同學(xué)的幫助得到了解決，并從中獲取了許多寶貴的知識(shí)，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了理論結(jié)合實(shí)際的重要性。 在此我要感謝我的指導(dǎo)老師，他給我們分析了零件加工的大體方向，使我們對(duì)這個(gè)零件分析加工有了更清楚的頭緒，使我們這個(gè)小組能更好的完成課程設(shè)計(jì)。為我們打下了堅(jiān)固而又扎實(shí)的基礎(chǔ)。